Low Cost Micro Fluidics(マイクロ流体)WS

Created Date: 2015-08-07/ updated date: 2015-08-12
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Summary
FabLab国際会議、FAB11で行われたMicroFluidics(マイクロ流体)のワークショップをまとめました。MicroFluidicsは工学、生物学、遺伝子の研究などで用いられるマイクロ流体(水や油など)を制御するための技術です。この技術はインクジェットプリンタのヘッド、DNAチップなどに使われています。このような研究で利用されている技術を、安く手に入りやすい備品を使って実施するノウハウを身につけることが今回のワークショップの目的です。

ワークショップで作成するものはエマルジョン(水溶液を油で包んで別の水溶液の中に分散させたもの)です。身近な例ではマヨネーズ・木工用接着剤・アクリル絵具・写真フィルムの感光層・アスファルト舗装のシール剤などに使われています(Wikipediaより引用)。

ワークショップで使用されたスライドはメモに貼り付けています。

Materials

    Tools

      Blueprints

        Making

        • ペーパーカッターでシートを作成

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          Thumb 1710012
          まず、最初に行なうことはペーパーカッターを使って、流路となる部分のシートを切り出します。左の女性の手元にあるのがペーパーカッターです。
          Small papercutter
          • トレイにシートを貼る

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            Thumb 1710012
            シャーレを用意し、そこに先ほど切り出したシートを貼り付けます。その後、シリコンを流し込み、最後にシートを取り除くことで微細な流路を作ります。シールの厚み分が流路の高さになります。
            Small
        • シリコンを流す

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          Thumb 1710012
          シリコンを用意します。流体を流した時によく見えるように透明なシリコンを使うと良いです。
          Small silicon
          • 硬化剤

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            Thumb 1710012
            こちらはシリコンの硬化剤になります。
            Small
          • シリコンを混ぜる

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            Thumb 1710012
            シリコンに硬化剤を入れたあとは撹拌機に入れて、2液をよく混ぜあわせます。撹拌機がない場合は何か棒を使って手でかき混ぜても良いです。あとでバキュームポンプを使って泡を除去する場合はあまり気にしなくても良いですが、できるだけ気泡が出来ないように混ぜます。シリコンと硬化剤の分量は購入したシリコンの説明書を読んでください。
            Small
          • シリコンを流し込む

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            Thumb 1710012
            よく混ぜあわせたらシートを貼ったシャーレにシリコンを流し込みます。トレイは二つ用意し、片方にはシールは貼らずシリコンをそのまま流し込みます。
            Small
        • コンプレッサーで気泡を除去

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          Thumb 1710012
          シリコンをシャーレに流し込んだら、左後ろに写っている容器にシャーレを入れ、バキュームポンプで減圧して気泡を除去します。
          Small
          • シリコンを固める

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            Thumb 1710012
            気泡を除去し終えたら、60度から80度に保った保温器に入れてシリコンが固まるのを待ちます。
            • Small
            • Blank
            • 保温器にシャーレを入れる

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              Thumb 1710012

              Small
          • シリコンをくっつける

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            Thumb 1710012
            シリコンが固まったら、二つのシリコンを取り出し、プラズマ発生器でシリコンの表面を溶かし、保温器でシリコンをくっつけたまま固めます
            Small
            • シリコンの型に穴を開ける

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              Thumb 1710012
              適当な大きさの穴を開けるためのシャープペンシルのような道具で、必要な箇所に穴を開けます。
            • 再度保温器に入れる

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              Thumb 1710012
              二つのシリコンをくっつけます。通常は二時間くらい置いた方が良いそうですが、今回は時間短縮のために15分で取り出しました。
              Small
            • シリコンの流路ができました

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              Thumb 1710012

              Small
          • 流体を流す

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            Thumb 1710012
            穴を開けたシリコンにそれぞれ管を接続し、二種類の水と一種類の油を流します。そしてそれらを混合した流体を一つの出口からシャーレに流します。それぞれの流体を同様の分量で混ぜ合わせるため注射器と押出用に器具を使い、同様の速度で流体を流します。
            Small
            • 顕微鏡で確認

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              Thumb 1710012
              顕微鏡でさきほどシャーレに作った流体を調べ、水の中に油に囲まれた水を確認できれば成功です。今回のWSではある種類の水を油で囲んで別の種類の水の中に流しました。
              Small
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              References

                Usages

                • Small pcr

                  PCR

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                  こちらはシリコンで作成した流路と電子回路を組み合わせたPCR(DNA増幅器)です。同様の原理で作成した回路がいくつかラボに置いてありました。
                • Small

                  実験に必要な備品リスト

                  Thumb 1710012
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